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Como funcionam as vigas vagão, que permitem grandes vãos e peças elegantes

Como funcionam as vigas vagão, que permitem grandes vãos e peças elegantes
Como funcionam as vigas vagão, que permitem grandes vãos e peças elegantes, Sede do SEBRAE / gruposp + Luciano Margotto. Image © Nelson Kon
Sede do SEBRAE / gruposp + Luciano Margotto. Image © Nelson Kon

Vigas vagão são aquelas constituídas por barras e tirantes de aço, onde a aplicação destes últimos atuam na redução dos esforços de flexão e deformações da peça, permitindo a diminuição na altura da viga. Em outras palavras, são a união de vigas contínuas de alma cheia (aço ou madeira) junto a cabos de aço que são posicionados na região inferior e apoiados por montantes tracionados. Desse modo, conseguem vencer maiores vãos, mantendo a menor seção possível e a esbelteza da peça. Segundo o engenheiro Yopanan Rebello, “o termo ‘vagonada’ deriva diretamente de sua aplicação como apoio em vagões de trem” [2]. 

Casa Grelha / FGMF Arquitetos. Image © Alexandre Schneider
Casa Grelha / FGMF Arquitetos. Image © Alexandre Schneider

Os montantes são os responsáveis pela unificação das vigas, que se comportam como vigas contínuas livres de apoios, reduzindo o vão a ser vencido e, consequentemente, permitindo que esta obtenha menor seção. Eles são presos pelos cabos de aço que, enrijecidos, trabalham a tração e sustentam o sistema de maneira integral. Se comparada a uma viga tradicional, este modelo supera em eficiência a absorção de forças e esforços intrínsecos produzidos a partir da aplicação das cargas e momentos. Muito aplicadas em programas onde há a necessidade de liberação interna espacial e, sobretudo, evitar apoios, são frequentemente utilizadas em estádios, pontes e coberturas com grandes vãos. 

Esquema. Image © Matheus Pereira
Esquema. Image © Matheus Pereira
Esquema. Image © Matheus Pereira
Esquema. Image © Matheus Pereira

A Casa Grelha, obra do escritório FGMF, por exemplo, é um notório exemplo da aplicação de viga vagão em uma obra residencial. Construída em 2017 num terreno irregular na região da Serra da Mantiqueira em São Paulo, utiliza uma grelha rígida estrutural em madeira de 5,5 metros por 5,5 metros. “Para evitar um número excessivo de pilares nos 2.000 metros quadrados de projeção da estrutura, e para se conseguir visuais mais abertas no jardim inferior, ensaiou-se a utilização de grandes vigas vagão a cada dois módulos, executadas em aço corten e com 11 metros de comprimento cada” [2].

Casa Grelha / FGMF Arquitetos. Image © Alexandre Schneider
Casa Grelha / FGMF Arquitetos. Image © Alexandre Schneider
Corte - Casa Grelha / FGMF Arquitetos. Image Cortesia de FGMF
Corte - Casa Grelha / FGMF Arquitetos. Image Cortesia de FGMF
Croqui - Casa Grelha / FGMF Arquitetos. Image Cortesia de FGMF
Croqui - Casa Grelha / FGMF Arquitetos. Image Cortesia de FGMF

Outra obra de destaque pela utilização do sistema é a Residência Eucaliptus por Andre Eisenlohr. Projetada em um terreno em declive acentuado e implantada paralelamente às curvas de nível, dentro de uma área de reserva florestal em Campos do Jordão, utilizou sistemas pré-fabricados para rápida construção e baixo impacto ambiental. Nesta obra, “as vigas principais da cobertura usam o sistema de viga vagão para conseguir vencer o vão de aproximadamente 7 metros sem a necessidade de um pilar central, deixando o espaço livre e garantindo que as vigas não sofram deformações.” [3].

Casa Eucaliptus / Andre Eisenlohr. Image © Andre Eisenlohr
Casa Eucaliptus / Andre Eisenlohr. Image © Andre Eisenlohr
Corte - Casa Eucaliptus / Andre Eisenlohr. Image © Andre Eisenlohr
Corte - Casa Eucaliptus / Andre Eisenlohr. Image © Andre Eisenlohr

Um exemplo da aplicação do sistema em um projeto de grande porte é na sede do Sebrae em Brasília, do escritório paulistano Grupo SP e Luciano Margotto, foi concebida por uma estrutura mista em concreto e aço. No pátio central, para vencer um grande vão, utilizou-se uma cobertura estruturada por duas vigas vagão com 3,60 metros de altura que vencem 36 metros lineares.

Sede do SEBRAE / gruposp + Luciano Margotto. Image © Nelson Kon
Sede do SEBRAE / gruposp + Luciano Margotto. Image © Nelson Kon
Corte - Sede do SEBRAE / gruposp + Luciano Margotto. Image Cortesia de Grupo SP
Corte - Sede do SEBRAE / gruposp + Luciano Margotto. Image Cortesia de Grupo SP
Detalhe viga - Sede do SEBRAE / gruposp + Luciano Margotto. Image Cortesia de Grupo SP
Detalhe viga - Sede do SEBRAE / gruposp + Luciano Margotto. Image Cortesia de Grupo SP

Por conta da leveza visual e ótimas características estruturais, as vigas vagão são uma solução bastante interessante para situações diversas. Para continuar nos estudos de sistemas estruturais, sugerimos os dois artigos a seguir, que abordam as Estruturas Tensionadas e as Tensegrity.

Notas:
[1] REBELLO, 2007. In: Portal metálica.
[2] ArchDaily Brasil.
[3] ArchDaily Brasil.

Referências Bibliográficas:
Casa Eucaliptus / Andre Eisenlohr. ArchDaily Brasil. Disponível em: <https://www.archdaily.com.br/br/01-24762/casa-eucaliptus-andre-eisenlohr>. Acesso em 28 out 2018.
Casa Grelha / FGMF Arquitetos. ArchDaily Brasil. Disponível em: <https://www.archdaily.com.br/br/01-18458/casa-grelha-fgmf>. Acesso em 28 out 2018.
Sede do SEBRAE / gruposp + Luciano Margotto. ArchDaily Brasil. Disponível em: <https://www.archdaily.com.br/br/01-402/sede-do-sebrae-gruposp>. Acesso em 28 out 2018.
Portal Metálica. Estruturas vagonadas em aço: concepção, dimensionamento e aplicações. Disponível em: <http://wwwo.metalica.com.br/artigos-tecnicos/estruturas-vagonadas-em-aco-concepc-o-dimensionamento-e-aplicac-es>. Acesso em 28 out 2018.

Sobre este autor
Cita: Matheus Pereira. "Como funcionam as vigas vagão, que permitem grandes vãos e peças elegantes" 06 Nov 2018. ArchDaily Brasil. Acessado . <https://www.archdaily.com.br/br/905240/como-funcionam-as-vigas-vagao-que-permitem-grandes-vaos-e-pecas-elegantes> ISSN 0719-8906

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